专利名称：一种齿轮齿条传动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种传动装置，具体地说是指一种齿轮齿条传动装置。
背景技术：
齿轮齿条传动是一种常见的机械传动部件，主要是通过齿的啮合使齿轮的圆周运动带 动齿条进行直线运动，或使齿条的直线运动带动齿轮的圆周运动。在某些特定场合，齿条 在作直线运动的同时，还要进行自转，自转的轴心线与其直线运动的方向平行。显然，现 有的齿轮齿条传动无法满足这一需求，在传动的过程中齿条无法实现自转。
一个实现的办法是将齿条改成圆柱形，其各个齿为圆环形，也就是说其任一纵截面均 是一个两侧边为齿状的矩形，在齿轮齿条传动的过程中，齿条可以进行自转，然而，实践 过程中，发现在圆柱形齿条在自转过程中，其齿和齿轮之间的滑动磨擦使二者的磨损过大, 无法实际应用。
发明内容
本发明提供一种齿轮齿条传动装置，其主要目的在于克服现有齿轮齿条传动装置的齿 条在作直线运动时无法同时实现自转的缺点。 本发明采用如下技术方案
一种齿轮齿条传动装置，包括互相啮合的齿轮和齿条，所述齿条为圆柱形，其圆柱面 沿其长度方向排列有环形齿，其纵截面为一个两侧边为齿条形的矩形；所述齿轮包括至少 两个可旋转的齿轮架，每一个齿轮架上至少设有一个齿辊，该齿辊的转轴与齿轮架的转轴 成互相垂直的异面直线，每一齿辊的外周面沿其转轴方向排列有环形齿，各齿辊的纵截面 的两侧形成部分齿轮形；所述齿轮的各齿轮架上的齿辊交替与所述齿条啮合，使齿条连续 地作直线运动。可见，本技术方案将传统的齿轮改造为由多个部分齿轮组成，而各部分齿 轮的环形齿在与齿条的环形齿啮合的同时，以齿辊的转轴为中心实现自转，而齿条也同时 以其自身转轴为中心自转，因此，齿条在实现自转时，其与齿轮之间的磨擦是滚动磨擦， 因而不易被磨损。
各齿轮架的相对关系有如下两种-
一，各齿轮架具有同一个转轴，各齿辊在齿轮架转轴方向的投影叠加形成一个完整的 与齿条配合的齿轮形状。
所述齿轮架有两个，每一个齿轮架上分别设有四个齿辊， 一个齿轮架上的任一齿辊对 应于另外一个齿轮架上的两个齿辊之间的位置。
二，每一齿轮架分别具有一独立的转轴，各齿轮架上的齿辊的齿的线速度与齿条直线 运动的线速度相同。
所述各齿轮架的转轴可互相平行或位于同一直线上。
所述各齿轮架的转轴也可共切于一圆柱面，该圆柱面中心线与齿条的中心线相同。 上述齿轮架的两种相对关系都能保证各齿轮架上的齿辊交替地与齿条啮合，使齿条能
连续地作直线运动，但是第二种位置关系较为复杂，每个齿轮架的转轴应采用不同转速的
动力来进行驱动。
前述一种齿轮齿条传动装置，其齿辊的转轴两端固定于齿轮架上，齿辊套设于该转轴 上，并通过两个向心轴承支承于该转轴上，该齿辊的两端部分别通过一个推力轴承与齿轮 架抵接。
由上述对本发明的描述可知，和现有技术相比，本发明具有如下优点 一，齿条在作 直线运动的同时，可进行自转，即齿条的运动是"二维"的，以适应特定场合的需要；二， 齿条在自转的同时，其与齿轮之间的磨擦是滚动磨擦，而不是滑动磨擦，因而磨损极小， 使用寿命长。
图1为本发明实施方式一的一个齿轮和齿条的相对位置关系示意图； 图2为本发明实施方式一的另一个齿轮和齿条的相对位置关系示意图； 图3为本发明实施方式一的一个剖面结构示意图，其剖切方向为图1中和A-A向和图 2中的B-B向；
图4为本发明实施方式一的齿条的结构示意图； 图5为本发明实施方式一的齿轮的结构示意图6为本发明实施方式二的结构示意图； 图7为本发明实施方式三的结构示意图 图8为本发明实施方式四的结构示意图。 图9为本发明实施方式五的结构示意图。
具体实施例方式
下面参照图1至图5说明本发明的具体实施方式
一。该齿轮齿条传动装置包括齿条1 及与该齿条1互相啮合的齿轮2、 3，齿轮2的结构可参照图1，齿轮3的结构可参照图2， 而图3显示了另一角度的齿轮2、 3与齿条1的相对位置关系。
参照图4，齿条l为圆柱形，其圆柱面沿其长度方向排列有环形齿101，其纵截面为 一个两侧边为齿条形的矩形。参照图1和图2，齿轮2、 3分别包括四个可旋转的齿轮架
20、 30,各齿轮架20、 30上分别设有四个齿辊21、 31，齿辊21、 31的转轴与齿轮架2、 3的转轴分别成互相垂直的异面直线。参照图5,齿辊21的外周面沿其转轴方向排列有环 形齿2101,齿辊21的纵截面的两侧形成部分齿轮形；齿辊31的结构与齿辊21的结构相 同。
图1和图2分别显示了齿轮2和齿轮3与齿条1的相对位置关系，图1、图2显示的 状态下，齿轮2未与齿条1啮合，而齿轮3与齿条1啮合，传动过程中，齿辊21、 31交 替与齿条l啮合，使齿条l连续地作直线运动。
如上所述，齿轮架20、 30具有同一个转轴，各齿辊21、 31在齿轮架20、 30转轴方 向的投影叠加形成一个完整的与齿条1配合的齿轮形状。
参照图l、图2,齿辊21、 31的转轴211、 311的两端固定于齿轮架20、 30上，齿辊
21、 31套设于该转轴211、 311上，并通过两个向心轴承212、 312支承于该转轴211、 311 上，该齿辊21、 31的两端部分别通过一个推力轴承213、 313与齿轮架20、 30抵接。
本发明的具体实施方式
二，参照图6，其齿条l、齿轮2A、 3A、 4A的结构与实施方式 一的齿条l、齿轮2、 3的结构类似，区别在于其相对位置关系不同。本实施方式中，其 齿轮2A、 3A、 4A具有互相独立的转轴，且各转轴处于同一直线上，但齿轮2A、 3A、 4A 大小不同，转速也不相同，而线速度相等。齿轮2A、 3A、 4A上的齿辊的数量及齿轮的数
量也可根据需要而确定，只要能保证齿轮2A、 3A、 4A的各齿辊轮流地、交替地与齿条1 啮合，带动其连续地作直线运动即可。
本发明的具体实施方式
三，参照图7，其齿条l、齿轮2B、 3B、 4B的结构与实施方式 一的齿条l、齿轮2、 3的结构类似，区别在于其相对位置关系不同。本实施方式中，其 齿轮2B、 3B、 4B具有互相独立的转轴，且各转轴互相平行，齿轮2B、 3B、 4B的大小相同， 转速也相同，线速度相等。齿轮2A、 3A、 4A上的齿辊的数量及齿轮的数量也可根据需要 而确定，只要能保证齿轮2A、 3A、 4A的各齿辊轮流地、交替地与齿条l啮合，带动其连 续地作直线运动即可。
本发明的具体实施方式
四，参照图8，其齿条l、齿轮2C、 3C、 4C的结构与实施方式 一的齿条l、齿轮2、 3的结构类似，区别在于其相对位置关系不同。本实施方式中，其 齿轮2C、 3C、 4C具有互相独立的转轴，且各转轴共切于一圆柱面，该圆柱面中心线与齿 条l的中心线相同。齿轮2C、 3C、 4C的大小相同，转速也相同，线速度相等。齿轮2C、 3C、 4C上的齿辊的数量及齿轮的数量也可根据需要而确定，只要能保证齿轮2C、 3C、 4C 的各齿辊轮流地、交替地与齿条1啮合，带动其连续地作直线运动即可。
本发明的具体实施方式
五，参照图9，其齿条l、齿轮2D、 3D、 4D的结构与实施方式 一的齿条l、齿轮2、 3的结构类似，区别在于其相对位置关系不同。本实施方式中，其 齿轮2D、 3D、 4D具有互相独立的转轴，且各转轴共切于一圆柱面，该圆柱面中心线与齿 条l的中心线相同。齿轮2D、 3D、 4D的大小不同，转速也不同，线速度相等。齿轮2D、 3D、 4D上的齿辊的数量及齿轮的数量也可根据需要而确定，只要能保证齿轮2D、 3D、 4D 的各齿辊轮流地、交替地与齿条l啮合，带动其连续作直线运动即可。
综上所述，本技术方案的结构及原理可归结如下将传统的齿轮改造为由多个部分齿 轮组成，而各部分齿轮的环形齿在与齿条的环形齿啮合的同时，以齿辊的转轴为中心实现 自转，而齿条也同时以其自身转轴为中心自转。因此，齿条在实现自转时，其与齿轮之间 的磨擦是滚动磨擦，因而不易被磨损。至于各部分齿轮的位置、大小、数量、动力及所含 齿辊的数量则没有限制。
上述仅为本发明的几个具体实施方式
，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此
构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。
权利要求
1、一种齿轮齿条传动装置，包括互相啮合的齿轮和齿条，其特征在于所述齿条为圆柱形，其圆柱面沿其长度方向排列有环形齿，其纵截面为一个两侧边为齿条形的矩形；所述齿轮包括至少两个可旋转的齿轮架，每一个齿轮架上至少设有一个齿辊，该齿辊的转轴与齿轮架的转轴成互相垂直的异面直线，每一齿辊的外周面沿其转轴方向排列有环形齿，各齿辊的纵截面的两侧形成部分齿轮形；所述齿轮的各齿轮架上的齿辊交替与所述齿条啮合，使齿条连续地作直线运动。
2、 如权利要求1所述的一种齿轮齿条传动装置，其特征在于所述各齿轮架具有同一个 转轴，各齿辊在齿轮架转轴方向的投影叠加形成一个完整的与齿条配合的齿轮形状。
3、 如权利要求2所述的一种齿轮齿条传动装置，其特征在于所述齿轮架有两个，每--个齿轮架上分别设有四个齿辊， 一个齿轮架上的任一齿辊对应于另外一个齿轮架上的 两个齿辊之间的位置。
4、 如权利要求1所述的一种齿轮齿条传动装置，其特征在于所述每一齿轮架分别具有 一独立的转轴，各齿轮架上的齿辊的齿的线速度与齿条直线运动的线速度相同。
5、 如权利要求4所述的一种齿轮齿条传动装置，其特征在于所述各齿轮架的转轴互相 平行或位于同一直线上。
6、 如权利要求4所述的一种齿轮齿条传动装置，其特征在于所述各齿轮架的转轴共切 于一圆柱面，该圆柱面中心线与齿条的中心线相同。
7、 如权利要求1所述的一种齿轮齿条传动装置，其特征在于所述齿辊的转轴两端固定 于齿轮架上，齿辊套设于该转轴上，并通过两个向心轴承支承于该转轴上，该齿辊的 两端部分别通过一个推力轴承与齿轮架抵接。
全文摘要
一种齿轮齿条传动装置，包括互相啮合的齿轮和齿条，所述齿条为圆柱形，其圆柱面沿其长度方向排列有环形齿，其纵截面为一个两侧边为齿条形的矩形；所述齿轮包括至少两个可旋转的齿轮架，每一个齿轮架上至少设有一个齿辊，该齿辊的转轴与齿轮架的转轴成互相垂直的异面直线，每一齿辊的外周面沿其转轴方向排列有环形齿，各齿辊的纵截面的两侧形成部分齿轮形；所述齿轮的各齿轮架上的齿辊交替与所述齿条啮合，使齿条连续地作直线运动。齿条在作直线运动的同时，可进行自转，即齿条的运动是“二维”的，以适应特定场合的需要；齿条在自转的同时，其与齿轮之间的摩擦是滚动摩擦，而不是滑动摩擦，因而磨损极小，使用寿命长。
文档编号F16H19/00GK101178115SQ20061007006
公开日2008年5月14日 申请日期2006年11月6日 优先权日2006年11月6日
发明者李瑞茂 申请人:漳州维德焊接技术开发有限公司